Lyder av DNA og rockemusikk fra koronaviruset - forskere var i stand til å spille inn alt dette, og nå kan alle lytte til det
Musikk fra DNA. Hvordan er dette mulig?
Mark Temple, medisinsk molekylærbiolog,forsket på nye medisiner for å behandle kreft: trekke ut DNA fra celler, legge det i små reagensrør og deretter legge til stoffet for å se hvordan de interagerer.
Før han injiserte stoffet, så han gjennomkombinasjoner av DNA på skjermen for å se hva som kan være best for eksperimentet. Men dette er en lang prosess. Så Temple lurte på om det var en enklere måte å finne mønstre i DNA.
«Jeg innså at jeg ønsket å høre hvordan datasekvensen høres ut. Kombinasjonen av bilde og lyd er et kraftig verktøy for å analysere informasjon, sa Temple.
Han skapte sitt eget system somtildelt notater til ulike elementer av DNA. Det menneskelige genomet består av fire forskjellige baser, så det var enkelt å starte med fire toner, noe som resulterte i en liten melodi basert på prøverørsmaterialer. Ifølge ham bidro dette trikset virkelig til å bedre identifisere mønstre i sekvenser og mer effektivt velge hvilke kombinasjoner av DNA som skal brukes.
Har noen andre gjort DNA-data til lyd?
Ja, Temple er ikke den første personen som gjør dettekom. I løpet av de siste 40 årene har forskere brukt dette trikset for å identifisere mønstre i DNA, og senere begynte de å bruke det til helt andre formål.
Noen forskere gjør slike lyder til sanger,som ifølge dem kan skape en terapeutisk effekt. Andre ser for seg en fremtid der lyder kan modifiseres og resirkuleres for å skape nye data.
De første eksperimentene der forskereå gjøre biologiske data om til lyd begynte på begynnelsen av 1980-tallet. I USA sa David Diemer, som nå er ingeniør ved University of California, at han snakket med en venn da han først la merke til at tre av de fire DNA-basene tilsvarer de første bokstavene i musikknoter: A, G og C (henholdsvis do, salt og "la").
Han begynte å spille noter på piano og fant ut detnoen av disse kombinasjonene representerer faktisk to akkorder i den musikalske skalaen. Senere samlet han et par kolleger og komponerte melodier basert på dette. Resultatet er en kassett kalt DNA Suite. Den inneholdt et 30-minutters opptak av musikk basert på det humane insulingenet og noen bakterielle DNA-sekvenser.
Komponist Stuart Mitchell grunnla en oppstartDin DNA-sang, som bruker lydbehandling for å gjøre en persons genetiske informasjon om til en personlig melodi. Så det vitenskapelige miljøet kom til den konklusjonen at slik behandling kan brukes til helt andre formål.
Hvorfor lage musikk ut av data, hvordan er det nyttig?
Temple, etter sitt første eksperiment,laget sin egen algoritmiske programvare som lager lyd ut av data. Den resulterende musikken, sier han, kan brukes til å forbedre vitenskapelig forskning.
«Noen ganger har vi tusenvis av data som er vanskelige å behandle på en eller annen måte. Men hvis du lager lyd ut av det, kan du analysere dem på et helt annet plan,” sa Temple.
Han snakket om en studie derforskere har med hell brukt elektrokardiografi-lydsignaler for å diagnostisere hjertesykdom: erfarne kardiologer kunne oppdage abnormiteter med 78 prosent nøyaktighet etter en kort opplæring i sonikeringsteknikker.
Hvordan lage lyd ut av DNA?
Temples metode er at alleen individuell DNA-base, eller de fire byggesteinene i det menneskelige genomet - A, C, T, G - er tildelt en lapp. Deretter må du ta neste basepar og matche det med det gjenværende settet.
Deretter tar Temple trillinger av baser, som iDNA er ansvarlig for transformasjonen av aminosyrer, og matcher dem også med notater. Resultatet er kombinasjoner av toner som kan tolkes som akkorder. Ifølge ham skaper akkorder som spilles etter hverandre musikk.
Temple bestemte seg senere for å lage musikk av disse lydene.Han bemerket at det er stor forskjell mellom hva en melodi er og bare stemmedata. Å bruke lyd for å representere data er en empirisk og vitenskapelig tilnærming. DNA-baserte musikalske "noter" kan være melodiske for det menneskelige øret, men de høres ikke ut som en sang som spilles på radio.
Så da han prøvde å behandle RNAkoronaviruset, la han til et lag med trommer og en gitar, og musikervennene hans overdubbet det med sin egen musikk for å gjøre viruset om til fullverdig rockemusikk.
Så langt er det ikke mange slike tilnærminger.følgere, men forskere håper at en slik uvanlig tilnærming til datatransformasjon vil tiltrekke flere skolebarn og unge fagfolk til vitenskapelige aktiviteter.
Les mer
Tyngdekraft og mørk materie eksisterer ikke: det viktigste med det nye arbeidet til fysikere
Noe merkelig skjer i universet: hvordan forklare inkonsekvenser i Hubble-konstanten
Hvorfor ønsker de egentlig å kansellere Bologna-systemet for utdanning i Russland